Пиком музыкальной карьеры Оливии Ньютон-Джон стал выпуск скандально известного сингла «Physical» в 1981 г. Многие радиостанции отказывались раскручивать этот шлягер по причине излишней пикантности текста. Получил большую известность видеоклип, снятый в спортивном зале: Оливия позиционировалась в эти годы как пропагандистка аэробики. В общей сложности, «Physical» провёл на вершине Billboard Hot 100 десять недель — больше, чем любая другая песня, выпущенная в 1980-е .После нескольких лет головокружительного успеха карьера Оливии пошла на спад. В 1983 г. она записала новый дуэт с Траволтой и снялась с ним в очередном фильме, однако он провалился. На протяжении десятка лет певица практически не записывала нового материала. В 1992 г. у неё был диагностирован рак груди и она была вынуждена пройти курс лечения. В 1996 г. её спутником жизни становится оператор Патрик МакДермот, который пропал без вести, рыбача у берегов Калифорнии в 2005 г.

В 2000 г. Оливии Ньютон-Джон была доверена честь открывать Олимпийские игры в Сиднее. Она пробежала с олимпийским факелом заключительный этап эстафеты и в дуэте с Джоном Фарнэмом исполнила на церемонии открытия игр песню «Dare to Dream». К тому же в памяти любителей диснеевской продукции она навсегда останется как исполнительница романтического саундтрека к мультфильму «Русалочка».